发动机系统及用于控制发动机系统的方法与流程

本申请要求于2017年12月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2017-0169441的优先权，该申请的全部内容出于所有目的通过引用并入本文。

本发明涉及一种发动机系统和一种用于控制发动机系统的方法，并且更具体地说，涉及一种发动机系统和一种用于控制发动机系统的方法，其被配置为用于根据发动机的工况单独执行水喷射操作、压缩空气喷射操作和水喷射停止操作，从而在发动机的所有工况中实现发动机系统的最佳性能。

背景技术：

已经研究和开发出各种技术以用于减少在车辆的内燃机中在燃烧期间的燃烧热从而减少氮氧化物(nox)、碳氢化合物等等的排放，并且减小空气和燃料的混合比以提高燃料效率。

作为用于减少燃烧热和nox排放并提高燃料效率的代表性技术，已经研究和开发了排气再循环(egr)系统、水喷射系统等等。

egr系统可以被配置为从排气系统向进气系统再循环排气。egr系统可以控制egr以通过热吸收和降低燃烧室中的氧气浓度来减少nox。

水喷射系统可以被配置为将水喷洒到进入的空气或燃料空气混合物中，或者直接喷洒到发动机的进气口中。水喷射可以降低燃烧室的温度，增加进气效率，减少排放，并且降低空气和燃料的混合比，从而增加发动机的输出和扭矩。当在发动机的高转速/高负载条件下执行水喷射时，可以减少排放。此外，当在发动机的低转速/低负载条件下执行水喷射时，可以导致发动机停转。

近来，已经研究和开发了在发动机的最初起动中或者在发动机低转速时向进气系统喷射压缩空气的气动增压器系统(pbs)。由于涡轮增压器的空气升压的延迟诸如涡轮延迟引起的低速起步性的劣化可以由pbs克服。

然而，在常规的pbs中，因为压缩器、储水器等等连接到进气系统，所以发动机的布局可能变复杂。

发明的背景部分所公开的信息仅为了增强对发明的一般背景的理解，并且不可以被认为是认可或以任何形式暗示其构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的各个方面涉及提供一种发动机系统和一种用于控制发动机系统的方法，该方法被配置为根据发动机的工况选择性地执行水喷射操作、压缩空气喷射操作和水喷射停止操作，从而在发动机的所有工况中实现最佳性能。

根据本发明的各个方面，一种用于控制发动机系统(该发动机系统包括具有进气系统和排气系统的发动机、具有水喷射器和从水喷射器吹扫水的吹扫线路的水喷射系统以及向进气系统再循环排气的排气再循环(egr)系统)的方法可以包括：在需要水喷射的发动机的第一工况中通过水喷射系统的水喷射器将水喷射到进气系统中的水喷射操作；在需要压缩空气喷射的发动机的第二工况中通过水喷射系统的吹扫线路将压缩空气喷射到进气系统中的压缩空气喷射操作；以及在需要水喷射停止的发动机的第三工况中使水喷射系统停止水喷射的水喷射停止操作。

水喷射系统可以包括包含供水管的供水线路、设置在供水管的上游侧上的水箱、设置在水箱的下游侧上的切断阀，以及设置在切断阀的下游侧上的喷射阀，并且水喷射操作可以包括通过连续打开切断阀持续水喷射的持续时间并且在预定的第一水填充时间期间关闭喷射阀来用从水箱流向喷射阀的入口的水填充供水管的第一水填充步骤。

水喷射操作可以包括通过在第一水填充时间之后的预定的第二水填充时间期间打开喷射阀来用从水箱流向水喷射器的水填充供水管的第二水填充步骤。

水喷射操作可以包括依照预定的脉宽调制(pwm)占空比控制喷射阀的占空比控制步骤，以在第二水填充步骤之后反复打开和关闭喷射阀持续预定的时间。

吹扫线路可以包括连接到水喷射器的供气管、设置在供气管的上游侧上的空气箱，以及设置在空气箱的下游侧上的吹扫阀，并且压缩空气喷射操作可以通过以预定的打开量打开吹扫阀来执行，以将储存在空气箱中的压缩空气喷射到进气系统中。

吹扫电路可以包括连接到水喷射器的供气管、设置在供气管的上游侧上的空气箱，以及设置在空气箱的下游侧上的吹扫阀，并且压缩空气喷射操作可以通过依照预定的第一pwm占空比操作吹扫阀来执行，以将储存在空气箱中的压缩空气喷射到进气系统中。

当进气系统的进气歧管的压力高于预定压力时，可以停止压缩空气喷射。

吹扫线路可以包括连接到水喷射器的供气管、设置在供气管的上游侧上的空气箱，以及设置在空气箱的下游侧上的吹扫阀，并且水喷射停止操作可以通过由吹扫线路从水喷射器吹扫水来执行。

水喷射器的吹扫可以包括第一吹扫步骤和第二吹扫步骤。

第一吹扫步骤可以通过依照预定的第二pwm占空比控制吹扫阀来执行，以在预定的第一吹扫时间期间反复打开和关闭吹扫阀。

第二吹扫步骤可以通过在第一吹扫时间之后依照预定的第三pwm占空比控制吹扫阀来执行，以在预定的第二吹扫时间期间反复打开和关闭吹扫阀。

根据本发明的各个方面，发动机系统可以包括：发动机，该发动机具有进气系统和排气系统；水喷射系统，该水喷射系统具有设置在进气系统上并将水喷射到进气系统中的水喷射器、向水喷射器供应水的供水线路以及从水喷射器吹扫水的吹扫线路；排气再循环(egr)系统，该排气再循环系统置于进气系统和排气系统之间；以及发动机控制单元(ecu)，该发动机控制单元控制以下操作：在需要水喷射的发动机的第一工况中通过水喷射系统的水喷射器将水喷射到进气系统中的水喷射操作；在需要压缩空气喷射的发动机的第二工况中通过水喷射系统的吹扫线路将压缩空气喷射到进气系统中的压缩空气喷射操作；以及在需要水喷射停止的发动机的第三工况中使水喷射系统停止水喷射的水喷射停止操作。

供水线路可以包括连接到水喷射器的供水管、设置在供水管的上游侧上的水箱、设置在水箱的下游侧上的切断阀，以及设置在切断阀的下游侧上的喷射阀。

发动机系统可以进一步包括水收集线路，该水收集线路将来自发动机的进气系统的水收集到水箱。

吹扫线路可以包括连接到水喷射器的供气管、设置在供气管的上游侧上的空气箱，以及设置在空气箱的下游侧上的吹扫阀。

空气箱可以为通常安装在商用车辆中的空气箱，并且空气箱可以储存用于空气制动、空气悬挂和发动机的升压的压缩空气。

本发明的方法和设备具有其他特征和优点，这些特征和优点将通过并入本文的附图和下面的具体实施方式变得显而易见，或者在附图和具体实施方式中更详细地提出，该附图和具体实施方式共同用来解释本发明的某些原理。

附图说明

图1示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的配置；

图2示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的水喷射操作、压缩空气喷射操作和水喷射停止操作；

图3示出根据本发明的示例性实施例的发动机的第一工况；

图4示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的水喷射操作的流程图；

图5示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的水喷射操作中的第一水填充步骤；

图6示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的水喷射操作中的第二水填充步骤；

图7示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的水喷射操作中的占空比控制步骤；

图8示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的第二工况；

图9示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的压缩空气喷射操作的流程图；

图10示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的第三工况；

图11示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的水喷射停止操作的流程图；

图12示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统在第一吹扫步骤之前的状态；

图13示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的第一吹扫步骤；以及

图14示出根据本发明的示例性实施例的发动机系统的第二吹扫步骤。

可以理解，所附附图不必按比例绘制，提供对体现本发明的基本原理的各个特征的稍微简化的示意。本文所公开的本发明的特定设计特征(包括例如特定尺寸、取向、定位和形状)将由具体预期的应用和使用环境部分确定。

在附图中，附图标记是指贯穿附图的几个图示中的本发明的相同或等同部件。

附图标记说明

1:发动机

3:进气系统

7:排气系统

10:水喷射系统

20:水喷射器

30:供水线路

31:供水管

32:水箱

33:水泵

34:切断阀

35:压力传感器

36:喷射阀

40:吹扫线路

41:供气管

42:空气箱

43:吹扫阀

50:水收集线路

51:水收集管

52；排水阀

53:过滤器

60:发动机控制单元

90:排气再循环(egr)系统

91:排气再循环(egr)管

92:排气再循环(egr)冷却器

93:排气再循环(egr)阀

具体实施方式

现在将详细地参考(一个或多个)本发明的各种实施例，该实施例的示例在所附附图中示出并在下文进行描述。虽然(一个或多个)发明将结合示例性实施例进行描述，但是应当理解，本说明书不旨在将(一个或多个)发明限制于那些示例性实施例。相反，(一个或多个)发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖各种替代、修改、等同物和其他实施例，这些替代、修改、等同物和其他实施例可以包括在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内。

在下文中，将参考所附附图详细描述本发明的各种示例性实施例。在附图中，相同的附图标记将在全文中用于指定相同或等同元件。此外，将排出与本发明相关联的众所周知的技术的详细描述，以便不会不必要地模糊本发明的主旨。

术语诸如第一、第二、a、b、(a)和(b)可以用于描述本发明的示例性实施例中的元件。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开，并且对应元件的本质特征、序列或顺序等等不受这些术语限制。除非另外定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。如常用字典中定义的术语应解释为具有与其在相关技术领域中的意义等同的意义，而不能解释为理想化的或过度形式的意义，除非本申请中如此明确定义。

参考图1，根据本发明的示例性实施例的发动机系统100可以包括发动机1、将水和压缩空气选择性地喷射到发动机1的进气系统3中的水喷射系统10、将排气向发动机1的进气系统3再循环的排气再循环(egr)系统90，以及控制发动机1、水喷射系统10和egr系统90的发动机控制单元(ecu)60。

发动机1可以为具有多个汽缸5的多汽缸内燃机。

发动机1的进气系统3可以包括设置为与进气管2的入口邻近的空气过滤器3a、设置在空气过滤器3a的下游侧上的涡轮增压器的压缩机3b、设置在压缩机3b的下游侧上的中间冷却器3c，以及与每个汽缸5的进气口5a连通的进气歧管3d。

发动机1的排气系统7可以包括设置在排气管6上的后处理装置8、设置在后处理装置8的上游侧上的涡轮增压器的涡轮7b，以及与每个汽缸5的排气口5b连通的排气歧管7c。后处理装置8可以包括柴油氧化催化器(doc)8a、doc和柴油颗粒过滤器(dpf)集成结构8b、选择性催化还原(scr)等等的各种组合。

水喷射系统10可以包括将水喷射到发动机1的进气系统3中的水喷射器20、向水喷射器20供应水的供水线路30、从水喷射器20吹扫水的吹扫线路40，以及从发动机1的进气系统3收集水的水收集线路50。

水喷射器20可以设置在进气系统3上以喷射水。

根据本发明的示例性实施例，水喷射器20可以安装在进气管2上，如图1所示，使得水喷射器20可以将水喷射到进气歧管3d中。

根据本发明的另一示例性实施例，水喷射器20可以安装在进气歧管3d上，使得水喷射器20可以将水喷射到每个汽缸5的进气口5a中。

供水线路30可以包括供水管31、设置在供水管31的上游侧上的水箱32、从水箱32向水喷射器20泵送水的水泵33、设置在水泵33的下游侧上的切断阀34，以及设置在切断阀34的下游侧上的喷射阀36。

供水管31可以连接水箱32和水喷射器20。

切断阀34可以打开或关闭供水管31的流动路径，从而供应或切断水。在喷射阀36发生故障、泄漏等等的情况下，切断阀34可以充当安全阀。当切断阀34从ecu60接收水喷射信号时，切断阀34可以打开。切断阀34可以连续打开持续水喷射的持续时间。

压力传感器35可以置于切断阀34和喷射阀36之间，以检测供水管31的内部压力。

喷射阀36可以依照脉宽调制(pwm)占空比进行操作。喷射阀36可以依照pwm占空比、水喷射持续时间等等调整水喷射率、水喷射量等等。喷射阀36可以为电动控制阀诸如电磁阀。

吹扫线路40可以包括供气管41、设置在供气管41的上游侧上的空气箱42，以及设置在空气箱42的下游侧上的吹扫阀43。

供气管41可以连接水喷射器20和空气箱42。

空气箱42可以储存压缩空气。空气箱42可以为通常安装在商用车辆等等中的空气箱。空气箱42可以储存用于空气制动、空气悬挂、发动机的升压等等的压缩空气。

如后文所述，ecu60可以控制吹扫阀43以选择性地执行压缩空气的喷射和水喷射器20的吹扫。

根据本发明的示例性实施例，吹扫阀43的打开量可以调整为使得它可以被设定为根据压缩空气喷射操作op2和水喷射器20的吹扫而变化。

如图2所示，吹扫阀43可以被设定为在压缩空气喷射操作op2期间通过ecu60以第一打开量or1打开。吹扫阀43可以被设定为在水喷射器20的吹扫期间通过ecu60以第二打开量or2打开。ecu60可以控制吹扫阀43的打开量，使得第一打开量or1大于第二打开量or2。

根据本发明的另一示例性实施例，吹扫阀43可以依照pwm占空比进行操作。吹扫阀43的pwm占空比可以被设定为根据压缩空气喷射操作op2和水喷射器20的吹扫而变化。

如图2所示，吹扫阀43可以在压缩空气喷射操作op2期间通过ecu60依照第一pwm占空比pw1进行操作。吹扫阀43可以在水喷射器20的吹扫期间通过ecu60依照第二pwm占空比pw2和第三pwm占空比pw3进行操作。ecu60可以控制吹扫阀43的pwm占空比，使得第一pwm占空比pw1大于第二pwm占空比pw2和第三pwm占空比pw3。

ecu60可以控制吹扫阀43的打开时间、打开量、pwm占空比等等，从而调整压缩空气的供应量和供应率。吹扫阀43可以为电动控制阀诸如电磁阀。

水收集线路50可以将来自发动机1的进气系统3的水收集到水箱32。

根据本发明的示例性实施例，水收集线路50可以包括连接发动机1的进气系统3和水箱32的水收集管51、设置在水收集管51上的排水阀(drainvalve)52，以及设置在排水阀52和水箱32之间的过滤器53。

水收集管51的入口可以耦接到进气歧管3d，并且水收集管51的出口可以耦接到水箱32。

排水阀52可以被定位为低于进气管2或进气歧管3d。当排水阀52打开时，滞留在进气系统3的进气管2或进气歧管3d中的水可以通过水收集管51顺畅地收集到水箱32。

排水阀52可以为可校准阀，该可校准阀的打开量可根据进气歧管3d的规格、发动机的规格等等发生变化。

收集泵可以设置在排水阀52和水箱32之间，并且收集泵可以提高水收集效率。

当进气系统3的进气管2或进气歧管3d中滞留的水的量达到预定阈值时，排水阀52可以打开，使得进气系统3中滞留的水可以收集到水箱32中。

egr系统90可以被配置为向发动机1的进气系统3再循环从发动机1的排气系统7排放的排气。

egr系统90可以包括连接在排气管6和进气管2之间的egr管91、设置在egr管91上的排气再循环(egr)冷却器92，以及设置在egr冷却器92的上游侧上的egr阀93。

根据本发明的示例性实施例，如图1所示，当egr管91置于涡轮7b的上游侧上时，egr系统90可以被配置为高压egr系统。

根据本发明的另一示例性实施例，当egr管91置于后处理装置8的下游侧上时，egr系统90可以被配置为低压egr系统。

根据本发明的另一示例性实施例，egr系统90可以包括高压egr系统和低压egr系统。

ecu60可以基于微处理器，并且控制发动机1、水喷射系统10和egr系统90。ecu60可以包括常规的存储器以及用于与各种传感器、发动机1、水喷射系统10和egr系统90交互的多个输入和输出。

ecu60可以优选地包括数字计算机，该数字计算机包括微处理器或中央处理单元、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、电可编程只读存储器(eprom)、高速时钟、模数电路(a/d)和数模电路(d/a)、输入/输出电路和装置(i/o)以及适当的信号调节和缓冲电路。每个控制器可以具有一组控制算法，包括存储在rom中并且执行为提供每个计算机的相应功能的常驻程序指令和校准。

供水线路30的水泵33、切断阀34、压力传感器35和喷射阀36可以电连接到ecu60。ecu60可以控制压力传感器35检测通过供水管31供应的水的压力，并且控制水泵33、切断阀34和喷射阀36的操作。

根据本发明的示例性实施例，ecu60可以以预定的时间间隔单独控制切断阀34和喷射阀36，以允许水喷射器20在供水管31填充有水的间隔之后喷射水。

吹扫线路40的吹扫阀43可以电连接到ecu60。ecu60可以控制吹扫阀43的操作。

水收集线路50的排水阀52可以电连接到ecu60。ecu60可以控制排水阀52的操作。当进气歧管3d中滞留的水的量达到预定阈值时，ecu60可以控制排水阀52在滞留的水的量超出预定阈值之前打开持续预定的时间。当滞留的水的量超出预定阈值时，水可以流到发动机1的汽缸5中。

预定阈值可以通过使用有关水喷射的次数、喷射的水的量等等的信息的测试确定。预定阈值可以为可根据进气歧管3d的规格、发动机的规格等等变化的。

egr系统90的egr阀93可以电连接到ecu60，并且ecu60可以通过控制egr阀93的打开和关闭操作、打开量等等来控制egr气体的流量。

参考图2、图3、图8和图10，ecu60可以在需要水喷射的发动机的第一工况d1中通过水喷射系统10的水喷射器20执行将水喷射到发动机1的进气系统3中的水喷射操作op1，在需要压缩空气喷射的发动机的第二工况d2中通过水喷射系统10的吹扫线路40执行将压缩空气喷射到发动机1的进气系统3中的压缩空气喷射操作op2，以及在需要水喷射停止的发动机的第三工况d3中执行使水喷射系统10停止水喷射的水喷射停止操作op3。

参考图3至图7，ecu60可以在需要水喷射的发动机1的第一工况d1中通过水喷射系统10的水喷射器20执行将水喷射到发动机1的进气系统3中的水喷射操作op1。

发动机1的第一工况d1可以为发动机1过热或过量地产生氮氧化物(nox)的条件，诸如发动机1的高转速/高负荷条件。当水在第一工况d1中喷射到进气系统3中时，它可以减小发动机1的过热以提高燃料效率，并且减少氮氧化物(nox)。第一工况d1可以被设定为避免发动机1由于水喷射而发生停转(stall)的工况。

如图3所示，发动机1的第一工况d1可以通过预定的第一rpmr1和预定的第二rpmr2之间的发动机1的每分钟转数(rpm)部分和预定的第一负载l1和预定的第二负载l2之间的发动机1的负载部分限定。第一rpmr1和第二rpmr2可以通过发动机rpm数据确定并存储在ecu60的存储器中，并且第一负载l1和第二负载l2可以通过加速器踏板数据确定并存储在ecu60的存储器中。在图3中，线t描绘了用于以富集的、节气门全开的(wot)si模式操作发动机(也被称为峰值扭矩发动机操作)的上限。

水喷射操作op1可以包括第一水填充步骤s1、第二水填充步骤s2和占空比控制步骤s3，如图4、图5、图6和图7所示。

当ecu60在发动机1的第一工况d1中向水泵33、切断阀34和喷射阀36发射水喷射信号时，水可以通过供水线路30供应到水喷射器20，并且水喷射器20可以在预定的喷射时间期间将水喷射到进气系统3中。

切断阀34可以在预定的喷射时间期间连续打开(参见图2中的“d”)。当切断阀34打开并且水泵33进行操作时，水可以流出水箱32，使得供水管31可以填充有水。在下文中，用水填充供水管31被称为水填充步骤。水填充步骤可以包括顺序地执行的第一水填充步骤s1和第二水填充步骤s2。

可以执行第一水填充步骤s1，使得切断阀34打开并且喷射阀36关闭。如图5所示，当喷射阀在第一水填充时间期间关闭时(参见图2中的“a”)，供水管31可以填充从水箱32流向喷射阀36的入口的水(参见图5中的“101”)。此处，压力传感器35可以测量供水管31中填充的水的供应压力，并且ecu60可以使用供水压力、供水管31的内部容量等等确定第一水填充时间。

在第一水填充步骤s1之后，可以执行第二水填充步骤s2，使得切断阀34和喷射阀36打开。如图6所示，当喷射阀36在第一水填充时间a之后的第二水填充时间期间打开时(参见图2中的“b”)，供水管31可以填充从水箱32流向水喷射器20的水(参见图6中的“102”)。此处，ecu60可以使用供水压力、供水管31的内部容量等等确定第二水填充时间b。

此外，ecu60可以使用第二水填充时间b和在第二水填充步骤中填充水的供水管31的内部容量确定第二水填充步骤中填充的水的量，并且通过将从水箱32供应的水的量减去第二水填充步骤中填充的水的量来确定从水喷射器20泄漏到进气管2或进气歧管3d中的水的量。

如上所述，在通过水喷射器20喷射水之前的水填充步骤s1和s2中用水逐步填充供水管31可以使水喷射更加有效和精确。

在第二水填充步骤s2之后，如图7所示，当ecu60依照预定的pwm占空比控制喷射阀36时，在占空比控制步骤s3中喷射阀36的打开和关闭可以反复进行预定的时间(参见图2中的“c”)。通过喷射阀36的占空比控制，可以通过水喷射器20喷射预定量的水(参见图7中的“103”)。

如上所述，当在占空比控制步骤s3中依照预定的占空比执行喷射阀36的打开和关闭时，可以使水的雾化稳定，防止液滴的产生或最小化液滴大小。

参考图2、图8和图9，ecu60可以在需要压缩空气喷射的发动机1的第二工况d2中通过水喷射系统10的吹扫线路40和水喷射器20执行将压缩空气喷射到发动机1的进气系统3中的压缩空气喷射操作op2。

发动机1的第二工况d2可以对应于发生涡轮增压器的空气升压的延迟的低转速部分。通过在发动机1的第二工况d2中通过水喷射系统10的吹扫线路40和水喷射器20将压缩空气喷射到进气系统3中，可以改善低转速起动性能。

如图8所示，发动机1的第二工况d2可以通过预定的第三rpmr3和预定的第四rpmr4之间的发动机1的rpm部分和预定的第三负载l3和预定的第四负载l4之间的发动机1的负载部分限定。第三rpmr3和第四rpmr4可以通过发动机rpm数据确定并存储在ecu60的存储器中，并且第三负载l3和第四负载l4可以通过计数器踏板数据进行设定并存储在ecu60的存储器中。

第三rpmr3和第四rpmr4可以被设定为低于第一rpmr1，并且当第三负载l3被设定为低于第一负载l1和第二负载l2时，第四负载l4可以对应于发动机1的最大峰值。在图8中，线t描绘了用于以富集的、节气门全开的(wot)si模式操作发动机(也被称为峰值扭矩发动机操作)的上限。

除了发动机的rpm和负载之外，第二工况d2还可以在进气歧管的压力、传动比、离合器信息等等的基础上进行设定。

图9示出通过水喷射系统10的吹扫线路40进行压缩空气喷射操作op2的流程图。

参考图9，ecu60可以在步骤s11中接收进气歧管3d的压力、发动机1的rpm和负载、传动比、离合器信息等等。

当发动机1的当前工况对应于发动机1的第二工况d2时，ecu60可以向供水线路30的水泵33、切断阀34和喷射阀36以及吹扫线路40的吹扫阀43发射压缩空气喷射信号。水泵33可以停止，并且切断阀34和喷射阀36可以关闭，使得水喷射操作可以停止。其后，吹扫线路40的吹扫阀43可以打开，使得在步骤s12中空气箱42中储存的压缩空气可以通过水喷射器20喷射到进气系统3中。

根据如图2所示的本发明的示例性实施例，ecu60可以在压缩空气喷射操作op2期间以预定的第一打开量or1打开吹扫阀43。根据如图2所示的本发明的另一示例性实施例，ecu60可以在压缩空气喷射操作op2期间依照预定的第一pwm占空比pw1操作吹扫阀43。根据本发明的另一示例性实施例，ecu60可以在压缩空气喷射操作op2期间依照第一打开量or1和第一pwm占空比pw1操作吹扫阀43。

当在步骤s13中压缩空气喷射到进气系统3中并且进气歧管3d的压力高于或等于预定压力时，吹扫阀43可以关闭，使得压缩空气喷射可以在步骤s14中停止。

当发动机的工况实时变化时，ecu60可以交替地执行压缩空气喷射操作op2和水喷射操作op1。

参考图10，ecu60可以在需要水喷射停止的发动机的第三工况d3中执行使水喷射系统10停止水喷射的水喷射停止操作op3。

发动机1的第三工况d3可以为需要水喷射停止的条件，诸如发动机1的低转速/低负载条件。第三工况d3可以被设定为避免发动机1发生停转的工况。当ecu60在第三工况d3中打开egr系统90的egr阀93时，排气可以从发动机1的排气系统7向发动机1的进气系统3再循环，并且因此可以减少氮氧化物。

如图10所示，发动机1的第三工况d3可以通过预定的第五rpmr5和预定的第六rpmr6之间的发动机1的rpm部分和预定的第五负载l5和预定的第六负载l6之间的发动机1的负载部分限定。第五rpmr5和第六rpmr6可以通过发动机rpm数据确定并存储在ecu60的存储器中，并且第五负载l5和第六负载l6可以通过加速器踏板数据确定并存储在ecu60的存储器中。

第五rpmr5可以被设定为低于第一rpmr1，并且第六rpmr6可以被设定为低于第二rpmr2。第五负载l5可以被设定为低于第一负载l1，并且第六负载l6可以被设定为低于第二负载l2。在图10中，线t描绘了用于以富集的、节气门全开的(wot)si模式操作发动机(也被称为峰值扭矩发动机操作)的上限。

同时，如图11至图14所示，ecu60可以在第三工况d3中停止水喷射，并且控制水喷射器20的吹扫以从水喷射器20吹扫水。水喷射器20的吹扫可以包括第一吹扫步骤s21和第二吹扫步骤s22，如图11所示。

参考图11，ecu60可以关闭切断阀34和喷射阀36，并且在预定的吹扫时间期间执行水喷射器20的吹扫。

水喷射器20的吹扫将在下面进行详细描述。

吹扫阀43可以在如图12所示的水喷射操作期间关闭(参见图12中的“104”)。在水喷射停止之后，第一吹扫步骤s21可以在预定的第一吹扫时间期间通过操作吹扫阀43来执行(参见图2中的“e”)。

ecu60可以依照预定的第二pwm占空比pw2控制吹扫阀43，使得在步骤s21中在预定的第一吹扫时间e期间吹扫阀43的打开和关闭可以反复进行。如图13所示，来自空气箱42的压缩空气可以经过供气管41，并且供应到水喷射器20和连接到水喷射器20的供水管31的内部，并且因此与水喷射器20连通的供水管31中残留的水可以通过吹扫排放(参见图13中的“105”)。

在第一吹扫步骤s21之后，第二吹扫步骤s22可以在预定的第二吹扫时间期间执行(参见图2中的“f”)。

ecu60可以依照预定的第三pwm占空比pw3控制吹扫阀43，使得可以执行第二吹扫步骤s22。此处，第三pwm占空比pw3可以大于第二pwm占空比。例如，第三pwm占空比可以为60％，并且第二pwm占空比可以为30％。在压缩空气喷射操作op2中，第一pwm占空比pw1可以大于第三pwm占空比pw3。

此外，第二吹扫时间f可以比第一吹扫时间e长。

在第二吹扫步骤s22中，如图14所示，来自空气箱42的压缩空气可以经过供气管41并供应到水喷射器20，并且因此可以防止由于egr气体的回流引起的水喷射器20的喷嘴阻塞(参见图14中的“107”)。

如上所述，水可以在第一吹扫步骤s21和第二吹扫步骤s22中从供水管31和水喷射器20顺序地吹扫，防止水残留在供水管31和水喷射器20中。

在第二吹扫步骤s22之后，ecu60可以确定进气歧管3d中滞留的水的量，并且当滞留的水的量达到预定阈值时，打开排水阀52预定时间，从而在步骤s23中通过水收集管51将进气歧管3d中滞留的水收集到水箱32中。

ecu60可以使用在水填充步骤(尤其是第二水填充步骤s2)中从水喷射器20泄漏的水的量、进气管2或进气歧管3d中滞留的水的量(该滞留的水在占空比控制步骤s3中水喷射器20喷射水时未被雾化)以及第一吹扫步骤s21中从供水管31排放的水的量来确定(预测)滞留的水的量。

ecu60可以使用第二水填充时间b和在第二水填充步骤中填充水的供水管31的内部容量来确定第二水填充步骤中填充的水的量，并且通过将从水箱32供应的水的量减去第二水填充步骤中填充的水的量来确定从水喷射器20泄漏到进气管2或进气歧管3d中的水的量。

当在占空比控制步骤s3中水从水喷射器20喷射时，水无法以水被完全雾化(100％)的状态流到汽缸中，并且一部分水由于在流速降低部分中的流动特性和壁浸湿现象而可以滞留在进气管2或进气歧管3d中。在这点上，ecu60可以通过基于依照喷射量、喷射压力和喷射时间的水的量的测试来确定占空比控制步骤s3中滞留的水的量。

ecu60可以使用第一吹扫时间e期间的第二pwm占空比pw2、供水管31的内部压力等等来确定通过在第一吹扫步骤s21中吹扫而排放的水的量。

如上所述，根据本发明的示例性实施例的发动机系统和用于控制发动机系统的方法可以根据发动机的工况选择性地执行水喷射操作、压缩空气喷射操作和水喷射停止操作，从而在发动机的所有工况中实现最佳性能。

为了在所附权利要求中进行解释和精确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“较高”、“较低”、“向上”、“向下”、“前部”、“后部”、“背部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部的”、“外部的”、“内”、“外”、“向前”和“向后”用于参考如附图所示的此类特征的位置描述示例性实施例的特征。

本发明的特定示例性实施例的前述描述已出于例示和描述目的示出。它们并非旨在为详尽的或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且很明显根据上述教导内容许多修改和变型是可行的。选择和描述示例性实施例是为了解释本发明的某些原理和它们的实际应用情况，使本领域的技术人员能够作出和利用本发明的各种示例性实施例以及它们的各种替代和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求和它们的等同物所限定。